Pozadie prípadu a vlastnosti produktu
Predmet spracovania: integrálna časť na overenie lopatkového krúžku (hlavný komponent leteckého motora)
Vlastnosti materiálu:
• Zliatina titánu a hliníka (hustota 4,5g/cm³, tvrdosť HRC49,4-53)
• Rozmery 100×78×30mm presná konštrukcia
Požiadavky na proces:
Uzavreté spracovanie čepele a chrbta čepele (zmena priestorového zakrivenia až do 120 stupňov)
Profil Menší alebo rovný 0,06 mm (ekvivalent presnosti vlasu)
Drsnosť povrchu Ra Menšia alebo rovná 0,4 μm (norma zrkadlovej úrovne)
Analýza bolestivých bodov priemyselného spracovania
Letecká a kozmická oblasť v súčasnosti čelí trom veľkým technickým problémom:
Ťažkosti so spracovaním materiálu
• Pevnosť v ťahu zliatiny titánu a hliníka dosahuje 980 MPa
• Tradičná miera opotrebovania nástrojov 3-krát prevyšuje bežné materiály (zdroj údajov: ASM Metal Handbook)
Problémy s presnou kontrolou
• Chyba pripojenia predného a zadného nástroja na spracovanie musí byť<0.02mm
• Tepelná deformácia pri komplexnom spracovaní povrchu dosahuje 0,15 mm (International Aviation Manufacturing Conference 2023)
Výzvy so spoľahlivosťou obrobku
• Hodnota zvyškového napätia konvenčného obrábaného povrchu kolíše o ±200 MPa
• Rozdiel v únavovej životnosti komponentov motora je až 30
BISHENtechnické inovácie riešení
V reakcii na potreby presného obrábania leteckých{0}}titánových{1}}zliatin hliníka má ultrazvukový zelený obrábací stroj tri-v{3}}v jednom vyvinutý spoločnosťou BISHEN päť hlavných technologických prelomov:
Platforma na kombinované obrábanie
• Päť{0}}osové spojovacie obrábacie centrum integrované s modulom ultrazvukových vibrácií
• Viacúčelová modrá a biela vertikálna štruktúra sa prispôsobuje rôznym špecifikáciám svietidiel
Nízkoteplotný{0}}systém rezania
• Superkritická technológia chladenia CO2 (regulácia konštantnej teploty -78 stupňov)
• Systém minimálneho množstva mazania (MQL) znižuje straty trením o 31 %
Riešenie na vylepšenie nástrojov
• Ultrazvuková vnútorná chladiaca teplom zmrštiteľná rukoväť zvyšuje tuhosť o 30 %
• Životnosť nástroja na nano{0}}povlakovanie je predĺžená 2,8-krát
Porovnanie efektov implementácie riešení
Vylepšená efektivita obrábania
Tradičné riešenie: spracovanie jedným nástrojom 4 drážky spôsobia vylamovanie
BISHEN riešenie: nepretržité spracovanie 12 drážok stále zachováva bežné opotrebovanie
Skok v kvalite povrchu
• Zvyškové tlakové napätie zvýšené o 24 % (až -850 MPa)
• Únavová sila zvýšená o 40 % (údaje zo skúšobnej stolice)
Prielom vo výkone služby
• Životnosť pri vysokej teplote predĺžená o 35 %
• Riziko praskania koróziou pri napätí znížené o 60 %
